УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ ВЕНТИЛЯТОРА Российский патент 1995 года по МПК F01P7/04 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям устройств автоматического регулирования работы вентилятора системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания.

Известно устройство автоматического регулирования работы вентилятора, содержащее осевой вентилятор, гидромуфту переменного наполнения, турбинное колесо которой связано с рабочим колесом вентилятора, а насосное с коленчатым валом двигателя и регулятора, подключенного к трубопроводу, подающему рабочую жидкость в гидромуфту.

Недостатком данного технического решения является то, что постоянно существующие силы трения в опорах гидромуфты создают момент ведения турбинного колеса, который не позволяет полностью остановить связанное с ним рабочее колесо вентилятора. Это приводит к ухудшению топливной экономичности двигателя за счет затрат мощности на привод вентилятора и за счет переохлаждения двигателя. Организация непрерывной смазки опор гидромуфты ее рабочей жидкостью усугубляет этот недостаток, так как она всегда частично заполнена, а следовательно, всегда передает момент от коленчатого вала двигателя вентилятору.

Целью изобретения является улучшение топливной экономичности двигателя.

Это достигается тем, что в устройстве автоматического регулирования работы вентилятора, содержащем вентилятор, гидромуфту переменного наполнения, турбинное колесо которой связано с рабочим колесом вентилятора, а насосное с коленчатым валом двигателя и регулятора, подключенного к трубопроводу, подающему рабочую жидкость в гидромуфту, лопатки турбинного колеса выполнены с тангенциальным наклоном в сторону, противоположную вращению колеса, лопатки насосного с тангенциальным наклоном в сторону вращения колеса, а регулятор имеет байпасное отверстие для постоянной подачи минимального количества рабочей жидкости в гидромуфту. Кроме того, лопатки колес гидромуфты выполнены с дополнительным наклоном к плоскости гидромуфты, причем лопатки насосного колеса в сторону вращения, а лопатки турбинного колеса в сторону противоположную вращения.

На фиг.1 показано устройство автоматического регулирования работы вентилятора с продольным сечением вентилятора; на фиг.2 турбинное колесо гидромуфты; на фиг.3 насосное колесо гидромуфты.

Устройство состоит из осевого вентилятора 1, гидромуфты 2 переменного заполнения и регулятора 3, подключенного к трубопроводу 4, подающему рабочую жидкость в гидромуфту 2. Турбинное колесо 5 гидромуфты 2 связано с рабочим колесом 6 вентилятора 1 через вал 7 гидромуфты 2. Насосное колесо 8 гидромуфты 2 связано с коленчатым валом двигателя через вал вентилятора 9. Лопатки 10 турбинного колеса 5 выполнены с тангенциальным наклоном в сторону, противоположную вращению колеса. Лопатки 11 насосного колеса 8 выполнены с тангенциальным наклоном в сторону вращения колеса. Регулятор 3 имеет байпасное отверстие 12 для постоянной подачи минимального количества рабочей жидкости в гидромуфту. Лопатки 11 насосного колеса 8 образуют межлопаточные каналы 13, а лопатки 10 турбинного колеса 5 межлопаточные каналы 14.

Для поддержания оптимального температурного режима работы двигателя на регулятор 3 подается управляемый работой вентилятора 1 сигнал, например температура головки цилиндра. В зависимости от величины сигнала регулятор 3 изменяет подачу рабочей жидкости в гидромуфту 2. Она в сою очередь изменяет величину скольжения турбинного колеса 5 относительно насосного 8, связанного с коленчатым валом двигателя. Таким образом меняется число оборотов рабочего колеса 6 вентилятора 1, связанного с турбинным колесом 5.

При максимальных подачах рабочей жидкости в гидромуфту 2 ею полностью заполняются межлопаточные каналы 13 насосного колеса 8. Они формируют выходящий из них поток с необходимой дополнительной окружной скоростью в направлении вращения колеса, что делает оптимальным вход рабочей жидкости в межлопаточные каналы 14 турбинного колеса 5. Гидромуфта 2 работает с минимальным скольжением. При отключении рабочего колеса 6 вентилятора 1 регулятор 3 полностью перекрывает трубопровод 4, подающий рабочую жидкость в гидромуфту 2, но она частично заполняется через байпасное отверстие 12. Частично заполненные межлопаточные каналы 13 насосного колеса 8 мало влияют на формирование выходящего из них потока, который не приобретает необходимой дополнительной окружной скорости в направлении вращения колеса. Вход рабочей жидкости в межлопаточные каналы 14 турбинного колеса 5 становится неоптимальным. Кроме того, угол атаки входа по отношению к лопаткам 10 становится отрицательным. Возникающий момент стремится повернуть колесо 5 в сторону, противоположную его вращению, и уравновешивает момент ведения за счет трения в опорах гидромуфты 2. Это приводит к полной остановке турбинного колеса 5 и связанного с ним рабочего колеса 6 вентилятора 1.

Таким образом использование предлагаемого устройства позволяет полностью его остановить, осуществить непрерывную смазку опор гидромуфты и устранить переохлаждение двигателя, что в свою очередь улучшает топливную экономичность двигателя.

Использование: в машиностроении, а именно в конструкциях устройств автоматического регулирования работой вентилятора системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания. Сущность изобретения: лопатки турбинного колеса 5 выполнены с тангенциальным наклоном в сторону, противоположную вращению колеса, лопатки насосного колеса 8 с тангенциальным наклоном - в сторону вращения колеса, а регулятор 3 имеет байпасное отверстие 12 для постоянной подачи минимального количества рабочей жидкости в гидромуфту 2. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РАБОТЫ ВЕНТИЛЯТОРА системы охлаждения двигателей внутреннего сгорания, содержащее гидромуфту переменного наполнения, турбинное лопаточное колесо которой связано с рабочим колесом вентилятора, а насосное лопаточное колесо с коленчатым валом двигателя, и регулятор расхода, подключенный к трубопроводу подачи рабочей жидкости в гидромуфту, отличающееся тем, что лопатки турбинного колеса установлены с тангенциальным наклоном в сторону, противоположную вращению колеса, лопатки насосного колеса с тангенциальным наклоном в сторону вращения колеса, а трубопровод подачи рабочей жидкости имеет байпасный трубопровод, байпасирующий регулятор расхода. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что лопатки колес гидромуфты установлены с наклоном к плоскости колес, причем лопатки насосного колеса в сторону вращения, а лопатки турбинного колеса в сторону, противоположную вращению.